2025届湖北省高考4月模拟预测卷 物理（含解析）

这是一份2025届湖北省高考4月模拟预测卷 物理（含解析），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.已知液体温度越高，表面张力越小。如图所示，绝热的容器中间有导热的隔板，隔板上方有一个油滴，下方是水。将细绳绕在轮盘上，轮盘与水中搅拌器相连，在绳下端挂上重物，并将其由静止释放，重物带动轮盘及搅拌器转动从而搅拌水，多次重复上述过程。下列说法正确的是( )
A.水的内能不变B.水的分子动能总和不变
C.油与隔板浸润D.油滴会变扁
2.有生命的生物体内与碳总量的比为，失去生命的生物由于与大气没有交换，所以含量逐渐减少，半衰期为5730年。我国二里头考古现场发掘物通过检测发现，发掘物中的与碳总量的比约为，已知，由此估算二里头遗址考古年代距今时间约为( )
A.6600年B.6000年C.3500年D.1350年
3.链球运动员用链子拉着链球旋转在水平面做匀速圆周运动，在此过程中，运动员的手和链球的运动轨迹都可以近似为圆，不计空气阻力。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是( )
A.B. C.D.
4.嫦娥六号于2024年6月2日成功着陆月背南极——艾特肯盆地。如图所示，假设登月探测器经地月转移轨道在近月点A第一次变轨进入椭圆轨道Ⅰ，运行一段时间后，又在A点第二次变轨进入圆轨道Ⅱ。圆轨道Ⅱ的半径为r，嫦娥六号在该轨道的运行周期为T，远月点B到月球中心距离为kr，月球的半径为R，引力常量为G。下列说法中正确的是( )
A.嫦娥六号由椭圆轨道Ⅰ到圆轨道Ⅱ，其机械能变大
B.嫦娥六号在A点的向心加速度等于在B点的向心加速度
C.嫦娥六号在椭圆轨道Ⅰ上的运动周期为
D.月球的平均密度为
5.如图所示，半径为0.5 m的圆处在匀强电场中，电场线与圆所在的平面平行。AB和CD是圆的两个直径，O为圆心，两直径的夹角为60°。沿直线从A到B，每1 cm电势降低0.1 V，沿直线从C到D，每1 cm电势降低0.2 V，则下列判断正确的是( )
A.B点电势比D点电势低
B.匀强电场的电场强度大小为20 V/m
C.电场强度方向与AB垂直
D.沿圆弧将一个带负电的粒子从A点移动到C点，电势能增大
6.压电式加速度计被广泛地应用在振动测试领域中。如图所示是一种三轴加速度计，能够同时测量三个互相垂直方向的加速度大小。这种加速度计自身质量很小，仅为4 g，三个方向量程均为50g（即50倍重力加速度）。要保证加速度计方向均不超量程，取重力加速度，作用在这种加速度计上的合外力最大值为( )
A.2 NB.6 NC.D.
7.如图所示，在光滑、绝缘的水平面上有方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，间距为L的两个固定接线柱之间连有柔软的、长度为的导线。现对导线通以电流I，为使导线不被拉断，则导线需要承受的拉力不小于( )
A.B.C.D.
8.空间中存在平行于直角三角形abc所在平面的匀强电场，b点有一粒子源，可向各个方向射出质量相同、电荷量均为q、初动能均为的带正电的粒子。粒子甲在a点的动能为，粒子乙在c点的动能为。已知ab边长为L，，d为bc边上的一点，bd长为，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，取，。下列说法正确的是( )
A.电场强度方向由b指向cB.a、d两点电势相等
C.b点的电势低于a点的电势D.电场强度大小为
9.如图甲所示，粒子源S沿水平方向不断地发射速度相同的同种带负电粒子， MN为竖直放置的接收屏，能够记录粒子打在屏上的位置。当同时存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场时，粒子恰好沿直线打到MN上的O点；当只存在上述某一种场时，粒子打在MN上的P点或Q点，P、O、Q三点的位置关系如图乙所示，OQ间距离为OP间距离的倍。已知电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，粒子源S到接收屏MN的距离为d。不计粒子重力和粒子间相互作用力，则下列说法中正确的是( )
A.只加磁场时，粒子打到接收屏上的P点
B.粒子源发射粒子的速度大小为
C.粒子的比荷为
D.OP间距离为
10.如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，圆弧轨道的圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，N点为圆弧轨道最低点，。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，恰好绷直且无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到N点时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球A到达N点时的速度大小为
C.小球A到达N点时的速度大小为
D.小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（6分）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：
(1)如图甲所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是_________（填选项前的字母）：
A.单缝、滤光片、双缝、光屏B.单缝、双缝、滤光片、光屏
C.滤光片、单缝、双缝、光屏D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是_________（填选项前的字母）；
A.将红色滤光片改为绿色滤光片B.增大双缝之间的距离
C.增大图中的b和c之间的距离D.增大图中的c和d之间的距离
(3)若在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则_________（填选项前的字母）。
A.此现象是单缝与双缝不平行造成的B.此情形下波长的测量值大于真实值
12.（9分）用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将两个带有遮光片的滑块压缩轻质弹簧后（弹簧与滑块未拴接），用细线拴接，静止放置在气垫导轨上。烧断细线，两滑块与弹簧分离后，再分别测量出两遮光片通过两光电门的挡光时间，不计空气阻力。
（1）下列说法正确的是________（填正确答案标号）。
A.两滑块的质量必须相同
B.气垫导轨必须调节至水平
C.烧断细线前，滑块A到光电门1的距离必须等于滑块B到光电门2的距离
（2）用游标卡尺分别测量出滑块A和滑块B上的遮光片的宽度和，其中如图乙所示，则遮光片的宽度________cm。
（3）某次实验中，光电门1和光电门2分别测量出挡光时间为和，用天平分别测量出两个滑块的质量（含遮光片）为和，若满足关系式________（用题中所给物理量的符号表示），则说明两滑块弹开过程中动量守恒。
13.（12分）内壁光滑的汽缸固定在水平面上，用质量为m的活塞密封一段长度为L的理想气体，活塞的横截面积为S，给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动速度恰好为零。已知大气体压强为，汽缸导热性能良好，环境温度保持不变。
（1）求该过程气体放出的热量Q；
（2）证明活塞的运动是简谐运动。
14.（15分）如图所示，一个水平传送带以的速度顺时针运行，传送带的右端墙壁C点固定一个劲度系数的轻质弹簧，弹簧的另一端位于B点，某时刻一个质量为的物块从传送带左端以一定初速度滑上，经过运动到B点时恰好与传送带共速，在此过程中，传送带克服物块的摩擦力做功3 J，已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧形变量，g取，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块与传送带间的动摩擦因数μ；
（2）物块滑上传送带的初速度大小及AB两点间的距离L；
（3）弹簧的最大形变量。
15.（18分）如图所示，导轨AC水平，CH竖直，DI平行于导轨CH，整个导轨处于竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，CD的水平距离为为一个以D为转轴的足够长可以在水平面内转动的金属棒，与导轨AC接触良好，接触点为J。初始时DE与CD夹角。某时刻起，使DE以角速度ω绕D点匀速转动，同时用外力将一个质量为m的金属棒GF固定在DI、CH导轨的右侧，导轨AC单位长度的电阻为r，其余部分电阻不计，重力加速度为g。
（1）求初始时刻金属棒DE上DJ两点的电势差；
（2）求从金属棒DE开始转动，到流过金属棒GF的电流达到最小值所经历的时间；
（3）若在金属棒GF中电流达到最小值时，锁定DE，并使匀强磁场的磁感应强度大小按一定规律变化，使流过GF的电流保持不变，同时撤去加在GF上的外力，GF向下运动时间（已知）后速度又变为0，求GF与导轨DI、CH间的动摩擦因数μ。
答案以及解析
1.答案：D
解析：根据功能原理可知，重物带动搅拌器对水做功，使得水的内能增加，水温升高，A错误；由于水的温度升高，水分子热运动与温度相关，温度升高，分子运动越剧烈，分子平均动能越大，故分子动能总和增大，B错误；从油滴与隔板接触后呈现椭球型，可知油滴与隔板是不浸润的，C错误；由于温度升高，油滴的表面张力变小，由于重力作用油滴会变扁，D正确。
2.答案：C
解析：根据题意可知发掘物中的含量减少主要是的衰变所致，根据，可得年，C正确。
3.答案：B
解析：用链子拉着链球旋转在水平面做匀速圆周运动，链子拉力提供向心力，方向应指向轨迹圆心，则手、球、轨迹圆心应在同一直线上，B正确。
4.答案：C
解析：嫦娥六号由椭圆轨道Ⅰ到圆轨道Ⅱ，需减速变轨，机械能变小，A错误；嫦娥六号在A点受到的万有引力比B点的大，故嫦娥六号在A点的向心加速度比在B点的大，B错误；由几何关系知，椭圆轨道Ⅰ的半长轴为，根据开普勒第三定律得，解得，C正确；嫦娥六号在圆轨道Ⅱ上运行时，由万有引力提供向心力得，解得，月球的平均密度，D错误。
5.答案：B
解析：由题意知，从O到B电势降低5 V，从O到D电势降低10 V，因此B点电势比D点电势高，A错误；OD中点与B点等势，B点与OD中点连线即为等势线，由几何关系可知，此连线与OD垂直，因此电场强度方向沿CD方向，C错误；电场强度大小，B正确；沿圆弧将带负电的粒子从A点移到C点，电势变高，电场力做正功，故带负电的粒子的电势能减小，D错误。
6.答案：C
解析：三方向加速度最大值均为，由牛顿第二定律可得三方向的力的最大值分别为，所以合外力最大值，C正确。
7.答案：B
解析：
8.答案：BD
解析：如图所示，设a在bc上的等势点至b的距离为x，则有，得出，可知a、d两点等势，B正确；ad为等势线，电场线垂直于等势线，A错误；由几何关系知，由b点到a点，粒子沿电场线方向的位移为，电场强度大小，D正确；结合电场方向可知b点的电势高于a点的电势，C错误。
9.答案：BC
解析：只加磁场时，根据左手定则可知粒子所受洛伦兹力向下，则粒子向下偏转，打到接收屏上的Q点，故A错误。当同时存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场时，粒子恰好沿直线打到MN上的O点，则有，可得，故B正确。只有电场时，粒子做类平抛运动，打在接收屏上的P点，由牛顿第二定律有，粒子水平方向的位移为，粒子竖直方向的位移为，联立可得。只有磁场时，粒子做圆周运动，粒子的运动轨迹如图所示，由洛伦兹力提供向心力有，可得，由几何关系可知，又，联立解得。故C正确，D错误。
10.答案：BD
解析：设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩量为沿斜面方向受力平衡，则，小球A沿圆弧轨道运动到N点时，物块C即将离开挡板，设此时弹簧的伸长量为沿斜面方向受力平衡，则，可知，当小球A沿圆弧轨道运动到N点时，B沿斜面运动的位移大小为，所以，解得，A错误；设小球A到达N点时的速度大小为v，对v进行分解，沿绳子方向的速度大小，由于沿绳子方向的速度大小处处相等，所以此时B的速度大小也为，对A、B和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有，解得，B正确，C错误；小球A由M点运动到N点过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧的弹性势能之和不变，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，再之后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，D正确。
11.答案：(1)C
(2)D
(3)B
解析：（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，故C正确，A、B、D错误。故选C。
（2）A.根据双缝干涉的条纹间距公式可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变小，则双缝干涉条纹的间距变小，A错误；B.根据双缝干涉的条纹间距公式可知，增大双缝之间的距离，双缝干涉条纹间距变小，B错误；CD.增大图中的c和d的距离，即增大双缝与光屏间的距离，根据双缝干涉的条纹间距公式可知，双缝干涉条纹间距变大；但增大图中的b和c之间的距离，双缝与光屏间的距离l不一定增大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知双缝干涉条纹间距不一定变大，C错误，D正确。故选D。
（3）A.图所示出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上；若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，A错误；B.此情形将造成条纹间距的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大，B正确；故选B.
12.答案：（1）B
（2）0.535
（3）
解析：（1）两滑块的质量会影响其弹开时的速度大小，不影响动量守恒，A错误；若气垫导轨不水平，初始时，两滑块不能保持静止不动，且烧断细线两滑块弹开过程中，重力沿气垫导轨方向的分力会对系统产生冲量，导致系统的动量不守恒，所以气垫导轨必须调节至水平，B正确；气垫导轨调至水平后，两滑块弹开后均做匀速运动，距离光电门的远近不影响测量其弹开后的速度，C错误。
（2）游标卡尺的读数为。
（3）两滑块弹开前静止，初动量为零，动量守恒，则有，滑块通过光电门时的速度，整理得，故满足关系式，即说明动量守恒。
13.答案：（1）
（2）见解析
解析：（1）设活塞对气体做功为W，气体放出的热量为Q，对气体由热力学第一定律得
由题意可知
对活塞由动能定理得
联立解得气体放出的热量
（2）设活塞向左离开初始位置的距离为x，对封闭气体有
对活塞有
解得，又因为
所以有，方向向右
即回复力可表示为，活塞的运动是简谐运动
14.答案：（1）0.2
（2）
（3）0.22 m
解析：（1）物块从A点运动到B点过程中，传送带克服物块的摩擦力做功
传送带位移，解得
（2）物块在传送带上加速过程中有
根据牛顿第二定律有
解得
物块从A到B的过程，由平均速度公式得
解得
（3）在物块与传送带间的摩擦力达到最大静摩擦力之前，物块做匀速运动，则
在物块与传送带发生相对运动后，由动能定理得
解得
15.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）初始时刻回路中的电动势为
平均速度大小为
DJ与GF的电阻不计，故
解得
（2）DE棒中的电动势随时间变化的规律为
回路中的电阻为
流过GF的电流为
整理后可得
当时，电流
解得
（3）由（2）可知，，此时回路中的电阻
回路中的电动势，
由法拉第电磁感应定律可知
其中，
解得
由楞次定律与左手定则可知磁感应强度增强，则磁感应强度大小变化规律应为
金属棒GF所受安培力大小为
金属棒GF所受摩擦力大小为，
对GF棒，由动量定理得
时，GF棒受到的安培力大小为，
时，GF棒受到的安培力大小为，
解得